本質(zhì)安全原理及應(yīng)用簡介

危險區(qū)域：在工業(yè)過程控制中，當(dāng)涉及到容易燃燒和爆炸的原料時，因容器破損或泄漏，空氣中含有揮發(fā)的爆炸性氣體、粉塵等，這些區(qū)域稱之危險區(qū)域。例如：石油及其衍生物、氫氣、瓦斯、面粉等物質(zhì)，一旦條件合適，都會引起爆炸。 　　 　　 本質(zhì)安全：工作原理時利用安全柵技術(shù)，將提供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆的火花，也不能產(chǎn)生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內(nèi)。依照國際標(biāo)準(zhǔn)和中國國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)安全柵安全區(qū)一側(cè)所接設(shè)備發(fā)生任何故障（除電壓故障不超過250V外）時，本質(zhì)安全防爆方法（Ex i）確?，F(xiàn)場的防爆安全。 　　 　　 本質(zhì)安全設(shè)備故障分級：Ex ia級的本質(zhì)安全設(shè)備在正常工作時，發(fā)生一個或兩個故障時，不能點燃爆炸性氣體的混合物。Ex ib級本質(zhì)安全設(shè)備在正常工作時，發(fā)生一個故障時，不能點燃爆炸性氣體的混合物。 　　 　　儀表的防暴標(biāo)志 　　 在防暴型儀表的銘牌和樣本或產(chǎn)品說明書中必須標(biāo)注防暴標(biāo)志。而了解上述防暴基本知識的實用意義正在于識別儀表的防暴標(biāo)志，從而對儀表的可安裝區(qū)域和可涉及的爆炸性氣體一目了然。 　　例一：Ex ia IIC T6 　　這例防暴標(biāo)志的含義為： 　　標(biāo)志內(nèi)容 符號 含義 　　防暴聲明 Ex： 符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如中國國家標(biāo)準(zhǔn) 　　防暴方法 Ia： 采用ia級本質(zhì)安全防爆方法?？砂惭bZone 0 　　氣體類別 IIC： 本允許涉及IIC類爆炸性氣體 　　溫℃組別 T6： 儀表表面溫℃不超過85℃ 　　例二：EEx ia IIC 　　 這例防爆標(biāo)志的含義為符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)，采用ia級本安防爆，可涉及IIC類爆炸性氣體的儀表。沒有溫℃組別說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸。 　　 上述兩例的現(xiàn)場儀表和安全柵相配，可安裝在最危險的場合，可涉及最危險的氣體。 　　例三：Ex de(ib)IIC T4~6 　　 該儀表符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，并同時采用了隔爆，增安的ib級本質(zhì)安全防爆方法，可涉及IIC類氣體，且儀表表面溫℃溫℃不超過85~135℃。如某款電磁流量變送器采用防爆供電，增加接線盒，而信號為ib本安。當(dāng)使用環(huán)境溫℃范圍高限40~80℃時，儀表表面溫℃不超過85~135℃。 　　例四：Division1；Class I Group A；T6 　　 該儀表符合美國或加拿大防爆標(biāo)準(zhǔn)，可安裝在Division 1，可涉及Group A 氣體，儀表表面溫℃不超過85℃。這是美加標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的最高級的防暴儀表。通常用文字說明其具體防暴方法。 　　 　　本質(zhì)安全防暴方法 　　 　　 本質(zhì)安全防爆方法是利用安全柵技術(shù)將提供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆的火花，又不能產(chǎn)生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內(nèi)，從而消除引爆源的防爆方法。 　　 對于儀表檢測和控制回路而言，限制能量首先意味著限制電壓和電流。又由于電容和電感能夠儲存和釋放電能量，因此電容和電感也須限制。 　　 實踐中，人們利用火花實驗裝置，通過實驗確定對不同危險類別氣體的電能量限制參數(shù)。國際標(biāo)準(zhǔn)和中國國家標(biāo)準(zhǔn)中給出的常用電能量引爆曲線有電壓電流引爆曲線、電壓電容引爆曲線和電流電感引爆曲線等。根據(jù)這些曲線，再參考1.5倍的保險系數(shù)，人們便可以確定在涉及某類氣體時，對指定回路的電能量限制參數(shù)。 　　 例如，涉及IIC類氣體(如氫氣)時，對標(biāo)準(zhǔn)24VDC供電的回路(如變送氣，電氣轉(zhuǎn)換器，電磁閥等)通常設(shè)定限壓值為28V。依此限壓值查電壓電流引爆曲線，并考慮1.5倍的保險系數(shù)，可確定此時的限流值，可確定此時的限流值應(yīng)為119mA。依28V限壓值并考慮1.5倍的保險系數(shù)后查電壓電容引爆曲線，可確定回路電容值應(yīng)限制在0.13μF。依119mA限流值并考慮1.5倍的保險系數(shù)后查電流電感引爆曲線，可確定回路電感值應(yīng)限制在2.55mH。 　　為限制儀表的表面溫度，除需限制回路的開路電壓和短路電流外，還要限制回路的最大功率。 　　 本質(zhì)安全防爆回路，總是由一個本安現(xiàn)場儀表和作為回路限能關(guān)聯(lián)設(shè)備的安全柵配合組成。 　　 當(dāng)現(xiàn)場儀表所產(chǎn)生或儲存的電能量不超過1.2V，0.1Ma，20μF和25mW時，被稱為簡單儀表。簡單儀表無須本安認(rèn)證即可與已取得本安認(rèn)證的安全柵配合構(gòu)成本安防爆回路。 　　 　　R系列隔離式安全柵 　　 　　帶配電輸入隔離安全柵 　　直流信號輸入隔離安全柵 　　直流信號輸出隔離安全柵 　　 　　防爆等級：[Ex ia]ⅡC 　　 　　R系列隔離式安全柵取得同類產(chǎn)品中最為嚴(yán)苛的[Ex ia]ⅡC本質(zhì)安全防爆認(rèn)證。 　　該系列產(chǎn)品采用“輸入-輸出-電源”互相磁隔離的“三隔離”技術(shù)，隔離耐壓達(dá)到2500VAC/1min。 　　 　　最新應(yīng)用了宇通儀表的11~30VDC寬電源設(shè)計專利，使得產(chǎn)品于其他產(chǎn)品相比，其性能更進(jìn)一步 　　0~1KΩ寬負(fù)載設(shè)計可以將產(chǎn)品應(yīng)用于更加廣泛的工業(yè)場合，可自如地與各種各樣不同負(fù)載的設(shè)備連接并正常工作。

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